Principiul de funcționare al unui generator de curent continuu este de a converti forța electromotivă alternativă indusă în bobina armăturii într-o forță electromotivă de curent continuu atunci când este extrasă de la capătul periei de către comutator și acțiunea de comutare a periei.
Direcția forței electromotoare induse este determinată în conformitate cu regula din dreapta (linia magnetică de inducție indică palma mâinii, degetul mare indică direcția de mișcare a conductorului, iar celelalte patru degete indică direcția forței electromotrice induse în conductor).
Principiul de funcționare
Direcția forței conductorului este determinată de regula din stânga. Această pereche de forțe electromagnetice formează un moment care acționează asupra armăturii. Acest moment se numește cuplu electromagnetic într-o mașină electrică rotativă. Direcția cuplului este în sens invers acelor de ceasornic pentru a face rotirea armăturii în sens invers acelor de ceasornic. Dacă cuplul electromagnetic poate depăși cuplul de rezistență pe armătură (cum ar fi cuplul de rezistență cauzat de frecare și alte cupluri de sarcină), armătura se poate roti în sens invers acelor de ceasornic.
Un motor DC este un motor care funcționează pe o tensiune de lucru DC și este utilizat pe scară largă în casetofoane, înregistratoare video, DVD playere, aparate de ras electrice, uscătoare de păr, ceasuri electronice, jucării etc.
Motorul electromagnetic de curent continuu este compus din poli statori, rotor (armatură), comutator (cunoscut în mod obișnuit ca comutator), perii, carcasă, rulmenți, etc. Polul statorului (polul principal) al motorului electromagnetic de curent continuu este compus din miez de fier și înfășurare de câmp. Conform diferitelor metode de excitare (numite excitație în vechiul standard), acesta poate fi împărțit în motoare DC excitate în serie, motoare DC excitate în șunt, motoare DC excitate separat și motoare DC excitate compuse. Datorită diferitelor metode de excitare, legea fluxului polului magnetic al statorului (generat de bobina de excitare a polului statorului este alimentată) este de asemenea diferită.
Înfășurarea câmpului și înfășurarea rotorului a motorului DC excitat în serie sunt conectate în serie prin perie și comutator. Curentul de câmp este proporțional cu curentul de armătură. Fluxul magnetic al statorului crește odată cu creșterea curentului de câmp, iar cuplul este similar cu curentul electric. Curentul armăturii este proporțional cu pătratul curentului, iar viteza scade rapid pe măsură ce cuplul sau curentul crește. Cuplul său de pornire poate atinge mai mult de 5 ori cuplul nominal, cuplul de suprasarcină pe termen scurt poate atinge mai mult de 4 ori cuplul nominal, rata de schimbare a vitezei este mare, iar viteza fără sarcină este foarte mare (în general nu este permisă funcționarea) sub sarcină). Reglarea vitezei poate fi realizată utilizând rezistențe externe și înfășurări în serie în serie (sau în paralel) sau prin comutarea înfășurărilor în serie în paralel.
Înfășurarea de excitație a motorului DC excitat de șunt este conectată în paralel cu înfășurarea rotorului, curentul de excitație este relativ constant, cuplul de pornire este proporțional cu curentul de armătură, iar curentul de pornire este de aproximativ 2.5 ori curentul nominal. Viteza scade ușor odată cu creșterea curentului și a cuplului, iar cuplul de suprasarcină pe termen scurt este de 1.5 ori mai mare decât cuplul nominal. Rata de schimbare a vitezei este mică, variind de la 5% la 15%. Viteza poate fi reglată prin slăbirea puterii constante a câmpului magnetic.
Motor asincron AC
Motoarele asincrone cu curent alternativ sunt motoare care funcționează pe tensiune alternativă. Sunt utilizate pe scară largă în ventilatoare electrice, frigidere, mașini de spălat, aparate de aer condiționat, uscătoare de păr, aspiratoare, hote, mașini de spălat vase, mașini de cusut electrice, mașini de prelucrare a alimentelor și alte aparate electrocasnice și diverse aparate electrice. Scule, echipamente electromecanice mici.
Motoarele asincrone cu curent alternativ sunt împărțite în motoare cu inducție și motoare cu comutator cu curent alternativ. Motoarele cu inducție sunt împărțite în motoare asincrone monofazate, motoare AC și DC și motoare cu repulsie.
Viteza motorului (viteza rotorului) este mai mică decât viteza câmpului magnetic rotativ, deci se numește motor asincron. Practic este același cu un motor cu inducție.
Fundamental:
1. Atunci când un motor asincron trifazat este conectat la o sursă de curent alternativ trifazat, înfășurările statorului trifazat curg prin forța magnetomotoare trifazată (forța magnetomotoare rotativă a statorului) generată de curentul simetric trifazat și generează un câmp magnetic rotativ.
2. Câmpul magnetic rotativ și conductorul rotorului au o mișcare de tăiere relativă. Conform principiului inducției electromagnetice, conductorul rotorului generează o forță electromotoare indusă și un curent indus.
3. Conform legii forței electromagnetice, conductorul rotorului care poartă curent este supus forței electromagnetice în câmpul magnetic pentru a forma un cuplu electromagnetic pentru a conduce rotorul să se rotească. Când arborele motorului este încărcat mecanic, produce energie mecanică.
Motorul asincron este un fel de motor de curent alternativ, iar raportul dintre viteza sa la sarcină și frecvența rețelei electrice conectate nu este o relație constantă. De asemenea, se modifică în funcție de dimensiunea încărcăturii. Cu cât cuplul de sarcină este mai mare, cu atât viteza rotorului este mai mică. Motoarele asincrone includ motoare cu inducție, motoare asincrone cu alimentare dublă și motoare cu comutator de curent alternativ. Motoarele cu inducție sunt cele mai utilizate. În general, motoarele cu inducție pot fi numite motoare asincrone fără a provoca neînțelegeri sau confuzii.
Înfășurarea de excitație a motorului de curent continuu excitat separat este conectată la o sursă de alimentare de excitație independentă, iar curentul său de excitație este relativ constant, iar cuplul de pornire este proporțional cu curentul armăturii. Schimbarea vitezei este de asemenea de 5% ~ 15%. Viteza poate fi mărită prin slăbirea câmpului magnetic și a puterii constante sau prin reducerea tensiunii înfășurării rotorului pentru a reduce viteza.
În plus față de înfășurarea de șunt pe polii statorici ai motorului DC excitat de compus, există și înfășurări excitate în serie conectate în serie cu înfășurările rotorului (numărul de spire este mai mic). Direcția fluxului magnetic generat de înfășurarea în serie este aceeași cu cea a înfășurării principale. Cuplul de pornire este de aproximativ 4 ori cuplul nominal, iar cuplul de suprasarcină pe termen scurt este de aproximativ 3.5 ori cuplul nominal. Rata de schimbare a vitezei este de 25% ~ 30% (legată de înfășurarea în serie). Viteza poate fi ajustată prin slăbirea puterii câmpului magnetic.
Segmentul de comutator al comutatorului este realizat din materiale aliaje, cum ar fi argint-cupru, cadmiu-cupru etc., și turnat cu plastic de înaltă rezistență. Periile sunt în contact de alunecare cu comutatorul pentru a furniza curent de armătură pentru înfășurările rotorului. Periile electromagnetice cu motor de curent continuu folosesc în general perii din grafit metalic sau perii electrochimice din grafit. Miezul de fier al rotorului este realizat din foi de oțel siliciu laminat, în general 12 fante, cu 12 seturi de înfășurări de armătură încorporate, iar fiecare înfășurare este conectată în serie și apoi conectată cu 12 plăci de comutare.
